JPS604794A - 熱輸送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、廃熱等がある熱供給地において熱を貯蔵し、
これを熱需要地まで、輸送する熱輸送装置に関するもの
である。

現在、工場やどみ焼却場等においては膨大な量の熱が利
用されないで廃棄されている。これは国家経済的に考え
て非常に不経済で省エネルギ化の要請には応じられない
ものであると同時にこれら工場周辺の環境に及ぼす悪影
響の原因ともなっている。そのため、これらの廃熱の活
用として熱を必要とする地域まで熱輸送して有効利用す
ることが望ましいわけであるが、従来では各プラント間
で廃熱利用のシステムが提唱されているが、これは地域
的制約が加イつるばかりか熱を温水等の形で、配管輸送
する場合には、配管１月）費やそのための土木工事費な
どの建設費が膨大なものとなるし管理上にも問題がある
という大きな不利益点を生じている。またこの場合でも
負荷、廃熱の両方とも変＋ｆｒＪ）する場合が多いので
、配管工事の他に蓄熱槽等の熱の需給をある程度、平均
化させる設備も必要で稼動操作などが複雑化するという
欠点を有している。

本発明は、これら従来の欠点を適確に除去しようとする
もので、パイプラインによる輸送設備を用いない熱輸送
方式で廃熱再生率が高く管理上にも問題のないコンパク
トで取扱い容易な信頼性の大きい熱輸送ユニツ゛トを用
いた熱輸送方法を提供することを目的としたものである
。

本発明は加熱すると化学反応により、気体が発生し、そ
の気体の凝縮液を再入すると発熱作用を起し、元の物質
に戻る蓄熱媒体と、この蓄熱媒体と熱伝達可能となって
いる流体通路とを備えた蓄ｐ％　媒体槽さ、該流体通路
を流過する加熱流体の熱で、蓄熱媒体より分Ｐ１１（発
生する気体を凝縮液化させる熱交換部とを連通状態下に
連結して運搬可能のユニットに装備し、熱供給場所にお
いて、前記加熱流体により蓄熱媒体より気体を発生させ
、前記ユニットを熱需要場所に運搬し、熱需要場所にお
いて、前記凝縮液を蓄熱媒体槽に再入することにより、
被加熱流体を加熱する熱輸送方法である。

本発明を実施例につき１・４面を参照して説明すると、
第１図において蓄熱媒体ｌとして、加熱すると気体が発
生し、その気体の凝縮液を再び送り込むと発熱作用を起
す媒体、例えばＣａ（ＯＨ）２の如き物質を使用し、こ
れを蓄熱媒体＄２内に充填し、この蓄熱媒体ｌと熱伝達
可能となっている流体通路３例えば熱交換チューブが前
記蓄熱媒体槽２に内装されていると共に、槽頂部が連絡
配管７を介して熱交換部となる熱交換デユープ１０を有
する受液槽４に連絡され、且つこの受液槽４の下部が連
絡配ｖ８で前記蓄熱媒体槽２ｔこ連結されて熱貯蔵機構
とし、これを走行架台、台車又は自走−ＩＩＩＩ＠機器
などのユニット９に装備しである。そして熱供給地にお
いて、蓄熱媒体１と熱伝達可能となっている流体通路３
に流体を介して熱を加えることにより、蓄熱媒体１より
分離発生する気体を液化貯蔵する機構により液体さして
貯蔵し、目一つ、熱需要地ｔこおいて、描該貯蔵された
液体を連絡配管８より、蓄熱媒体４１２内に送り、蓄熱
媒体ｌに当該凝縮液を反応または吸収せしめることによ
り発生する熱を流体通路３内の流体に熱伝達させるよう
になっている熱貯蔵装置を輸送可能となるようにしであ
る。即ち熱貯蔵機構全体が車４１■、船等の輸送機関内
に搭載されているが、熱貯蔵装置そのものの容器が輸送
機関の外壁を兼ねる構造でもよい。この第１図例では熱
は蓄熱媒体槽２内の蓄熱媒体ｌを加熱することにより蓄
熱される。即ち廃熱へ・のある熱供給地において熱媒流
入用の配管５より高温水等の熱源流体を流体通路３に取
り入れ、この流体通路３に流すことにより、蓄熱媒体１
を加熱する。逆に熱源流体は冷されて、熱媒流出用の配
管６より流出する。

この配管５，６は熱供給地又は後述する熱需要地におけ
る熱源または負荷との接続、取外しの際便利なように、
図のように流体通路３より上位に配置せしめ、バルブ及
び／又はジヨイントが端部に備えられである。

しかして、前記蓄熱媒体ｌがＣａ（ＯＨ）２の場合、流
体通路３内の流体によって加熱されて、次式の如く水蒸
気が発生する。

Ｃａ（ＯＨ）２＋ＱＩ　Ｋｃａｌ／ｍｏｌ−＞ＣａＯ＋
Ｈ２０（水蒸気）そしてこの水蒸気等の発生ガスは、連
絡配管７を通り、受液槽４内に導かれる。この受液槽４
内には熱交換チューブｌＯの流体通路があり、チューブ
１０内を流れる冷却流体により冷却されて、ガスは凝縮
液下し受液槽４内に液状にて蓄えられる。

この場合チューブ１０内に送られる流体としては海水、
冷却塔水等が使用される。

勿論発生ガスが少ない場合は受液槽４の外表面に対する
外気通風冷却または自然通風でも目的は達せられる。一
方前記受液漕４内が大略液で充満したら、バルブ１４を
閉じ、これに接続されている接続配管を外して、この装
置全体即ち輸送機関ユニット９として熱需要地に移動す
る。

熱需要地ζこおいては、熱媒、人出用の配管５゜６　ノ
Ａルー１１１部は負荷と接続される。また前記受液槽４
内の貯液は連絡配管８を・通り、蓄熱媒体槽２内に流れ
る。そして蓄熱媒体がＣａ（ＯＨ）２の場合は前式と逆
の反応 Ｃａ（ＯＨ）２　＋　Ｑ２　＋　Ｋｃａｌ　／　ｍｏ１
４−　ＣａＯ＋　Ｈ２Ｏ（液）により熱が発生する。

この熱は流体通路３内の負荷流体を加熱して目的が達せ
られる。

当然、熱交換チューブ１０を受液槽４と別にして、熱交
換器と受液槽の二つに分けて製作するこ吉も［り能であ
る。

負荷に対して、蓄熱媒体槽２中の蓄熱媒体の反応または
吸収が遅い場合には、第２図のように、連絡配管８中に
ポンプ１５を設りて強制的に、受液イＳ’、９４内の凝
縮液を蓄熱媒体槽２？ご送り込み、反応または吸収を早
めることもできる。

また負荷が必要とする温度しくルが高い時には、第３図
のように、受流槽４内の熱交換チューブを液化凝縮用と
加熱用の二つのチューブで構成する必要がある。この実
施例では、熱需要地において、負荷が必要とする温度レ
ベルが高い場合に、熱交換チューブ１０内ｌこ温水を流
して、受液槽４内の凝縮液をあらかじめ加熱しておき、
その後に、ポンプ１５で、強制的に受液槽４内の凝縮液
を蓄熱媒体槽２に送り込み、高温での反応または吸収を
行なわぜる場合である。この温水としてはチューブ３で
加熱された温水を利用することもできる。

さらｌこ３ｇ４図の実施例では、熱供給地の熱源流体と
熱需要地での負荷流体が異なる場合や、負荷流体を密閉
回路的に用いたい、筒金等のために、蓄熱媒体槽２中に
負荷流体通路２０を設けたものである。熱供給地では熱
源流体は配管経路５→３→６を通って蓄熱媒体槽２の中
の４熱媒体を加熱して気体を発生させる。一方、熱需要
地では、負荷流体は配管１８を通って、負荷流体通路２
０で加熱され、配管１９に至る。

なお、第１〜４図の輸送機を用いた熱輸送方法において
は蓄熱媒体槽２と受液槽等を組み込んだ熱輸送ユニット
と熱輸送機が一体となっているが、第５図のように構成
して、熱輸送ユニット２１を普通のトラックや、貨車に
載せて輸送してもよい。

２２は吊金具である。

なお蓄熱媒体槽の構造としては第６図のように気体や凝
縮液が流れやすいようと多数の棚２３を設けるようにす
るとよい。

また第７図のように散水管２４を設置すると反応（例え
ばＣａＯ＋　Ｈ２Ｏ−＋　Ｃａ（ＯＨ）２　）時間を短
かくすることができる。

また、蓄熱媒体がｃａ（ＯＨ）２のような場合には前式
のごとく熱供給地で発生するガスは水蒸気であり、また
凝縮液は水であるので前記第１〜４図の実施例のよう？
こ、わざわざ水を輸送移動しなくてもよい。すなわち第
５図に示す如く、熱供給地では熱源流体から加熱された
蓄熱媒体１から発生した水蒸気は配′ｗ２５を通って外
部に放出する。

一方、熱需要地ではバルブ２６より水を補給して解熱媒
体槽２に再入し、蓄熱媒体１に吸収、反応、発熱させて
負荷流体を加熱する。この場合は前記の実施例に比べ受
流槽４や熱交換チューブ１０等を必要としないのでユニ
ットがシンプルになり、低コストの熱輸送機となる。

尚類似の熱輸送機に熱需要地でガスを発生させ蓄熱し、
そのガスを再入して熱を発生させる装置があるがこの場
合、ガスの再入の際に低温の水蒸気等では大型の圧縮機
を必要とし、非常に不利であるのに対し、以上の実施例
の如く凝縮液を再入する場合は、使ったとしても小型の
ポンプで済み、前者に比べ非常に有利となる。

また第９図は蓄熱媒体槽２全体を外部より加熱して蓄熱
する場合である。たとえばごみ焼却矩等で排ガス煙道２
７等にこの蓄熱媒体ユニットを取りつけ、たとえばＣａ
（ＯＨ）２−）　ＣａＯ＋　Ｈ２Ｏの反応を起させ、水
蒸気をバルブ２８より放出させる。

そしてこのユニットを熱需要地に運び、パルプ２８より
水を抽入し、パルプ２９．３０を負荷たとえば温水プー
ル等の水に接続してプールの水を加熱する。

本発明により、パイプラインによる輸送設備を用いない
熱輸送方式で廃熱再生率が高く管理上にも問題のないコ
ンパクトで取り扱い容易な信頼性の大きい熱輸送機とす
ることができ、しかも蓄熱媒体より発生するガスを液の
状態で輸送するので輸送装置の体積が小さくなるし、流
体通路を熱供給地においては熱源流体通路として、また
熱需要地ζこおいては負荷流体通路として使用すること
もでき蓄熱媒体槽が非常にコンパクトとなって構成のｌ
；ｉｉｊ素化が可能であり、熱源流体通路も負荷流体通
路も高温水、蒸気、冷却水等の取扱い易い流体を流すこ
とが出来、接続部の切換えが非常に簡単であって、圧縮
機も不要であり、製造も容易であって、月つ安価な構成
とできる利益がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は系統説明図、へ
３２図〜第９図は他の実施例の系統説明図である。 ｌ・・・・・・蓄Ｐ（媒体、２・・・・・・蓄熱媒体槽
、３・・団・流体通路、４・・・・・・受液槽、５，６
・・・・・・配管、７，８・・・・・・連絡配管、９・
・・・・・ユニット、ｌｏ・・団・チューブ、１１・・
・・・・パルプ、１２，１３・・・・・・電磁弁、１４
・・・・・・パルプ、ｌト・団・ポンプ、１６，１７・
・・・・・パルプ、１８．１９・・曲・配管、２０・・
団・負荷流体通路、２１・・・・・・熱輸送ユニット、
２２・・・・・・フック、２３・・・・・・棚、２４・
・・・・・散水管、２５・・団・配管、２６・・・・・
・パルプ、２７・・・・・・煙道、２８・・・・・・パ
ルプ、２９．８０・・・・・・バルム 特許出願人　株式会社荏原製作所 代理人　弁理士　千　１）　捻 回　弁理士　丸　山　隆　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　加熱すると化学反応により気体が発生し、その気
   体の凝縮液を再入すると発熱作用を起し元の物質に戻る
   蓄熱媒体と、この蓄熱媒体と熱伝達可能となっている流
   体通路とを備えた蓄熱媒体槽と、該流体通路を流過する
   加熱τ＋ｉＥ体の熱で蓄熱媒体より分離発生する気体を
   凝縮液化させる熱交換部とを連通状態下に連結して運搬
   可能のユニットに装備し、熱供給場所において、前記加
   熱流体により蓄熱媒体より気体を発生させ、前記ユニッ
   トを熱需要場所に運搬し、熱需要場所において、前記凝
   縮液を蓄熱媒体槽に再入することにより、被加熱１１１
   ９体を加熱する熱輸送方法。 ２、前記ユニットが走行可能な構造となっている特許請
   求の範囲第１項記載の熱輸送方法。 ３、　前記蓄熱媒体がＣａ（ＯＨ）２で、前記気体がＨ
   ２Ｏである特許請求の範囲用１項又は８４２項記載の熱
   輸送方法。